浅谈高速公路桥梁建设中高墩施工技术

唐永胜

中铁十局集团西北工程有限公司，陕西绥德 718000

目前，国家经济发展迅速，交通运输水平日益提高，为了满足经济发展的需求，必须全面优化公路桥梁设计方案，稳固桥梁结构。高墩施工技术对于高速公路桥梁建设工程质量来讲起到重要的作用，本文将简析该技术的作用与施工要点，论述当前公路桥梁的施工问题，并从优化钢筋工艺、控制模板工程质量、加强测量监理力度、做好支架搭设、提高混凝土浇筑质量等5个方面来浅谈高速公路桥梁建设中高墩施工技术。

1 高墩施工技术的作用与施工要点

随着高速公路桥梁建设的发展，高墩桥梁应运而生，这必然会增加施工难度，对此，应该积极引入高墩施工技术，该技术可以满足墩身高、工程规模大和工期短的需求，处理好各项施工接缝，降低施工难度。从整体上分析，高墩施工技术有5大施工要点，即钢筋工艺、钢模板工程、测量监理工作、支架搭设和混凝土浇筑工艺等，在施工过程中必须综合提升这5项施工技艺方能确保高速公路桥梁工程质量。

2 公路桥梁工程的施工问题

从总体上分析，当前公路桥梁工程的混凝土结构不是特别稳定，在施工过程中依然存在3大问题，即水泥水化热、混凝土体积冷缩、出现裂缝等。一般情况下，在制备混凝土的过程中，被搅拌的水泥必然会产生热量，而公路桥梁工程在施工中需要大量的混凝土，此时，混凝土结构的横断面厚度也会提高，其表面冷却系数却会降低，在这种情况下，水泥中集聚的热量难以挥发出去，当混凝土结构中集中的热量过高，就会导致水泥水化热，时间长了，桥面就会出现裂缝，严重影响桥梁的安全质量。

导致混凝土结构体积冷缩的原因主要有两方面，一方面，混凝土结构中的是水泥材料在冷却与硬化的同时会迅速吸取和消耗混凝土内部20%的水分，另外80%的水分会自然蒸发，在水分散发过程中，混凝土内部的热量也会不断降低，体积结构就会迅速冷缩，一旦冷缩过度，就会导致混凝土出现裂缝问题。另一方面，在配置混凝土的过程中，往往会添加适量的外加剂，如硅石粉等，硅原料并非游离状态，加入混凝土原料后，就会提高混凝土的冷缩系数。有时，也会添加一些煤粉，这必然会加速混凝土结构体积的冷缩。

导致混凝土结构出现裂缝的原因是多方面的，水泥水化热和混凝土结构体积冷缩都会滋生裂缝，除了这两个原因之外还有其他原因。如果施工温度控制不当，混凝土配置比例不合理，混凝土结构浇筑工艺不完善都会导致裂缝。

3 高速公路桥梁建设中高墩施工技术

3.1 优化钢筋工艺

全面保障高墩施工过程的安全性，理应重视优化钢筋工艺，用优质钢筋绑定所有支架，着重量化绑定程序。首先，施工人员在绑定钢筋之前要精准核算支架数量以及相应的钢筋使用量，确定支架绑定位置与角度。其次，要结合具体要求，做好钢筋的焊接与裁截工作，要注意焊接的一致性，这样能够维护钢筋的韧度，减少误差，避免钢筋资源浪费。而且，为了提高工作的精准度，需要对所使用的钢筋和支架进行编号，从而确保工作的有序进展。另外，在焊接钢筋的过程中，要注意避免钢筋的焊接接头和桥梁墩柱以及四角处的重合，将钢筋的弯度与长度控制在满足抗震要求和施工质量标准的范围内。

3.2 控制模板工程质量

对于模板工程施工，理应严密结合施工方案，满足墩台结构质量，精选高质量的钢模板，这种模板 （一般情况下，每节模板的高度在1.5m左右，是由两块半圆紧密拼接而成的） 大多经过细致加工，接缝非常紧密，板面较为平整，在使用过程中不易变形，尺寸也非常精确，而且便于拆装。此外，在安装钢模板时应该尽力控制各种偏差与误差，精确检测钢板尺寸，并确保钢板的牢固性，这样能够避免在振捣混凝土时出现跑模漏浆。

3.3 加强测量监理力度

确保公路桥梁工程的安全与稳固，必须严格检查桥梁施工质量，发挥施工监理作用。

3.3.1 施工准备时期开展测量监理

施工准备时期的测量监理工作可以细分为三步流程，第一，要明确施工测量的规范要求，总结公路桥梁工程的施工技术，并标注公路桥梁工程的测量标准，这样能为后期的桥梁施工与监理提供更为细致的参考方案；第二，应结合桥梁工程的要求，详细审核施工企业、监理企业、全体工作人员的资质。此外，对于施工材料、仪器设备、机械和施工技术也需要进行认真、严格地审核，尽量使用质量优、型号统一的施工材料、仪器和机械，这样能够降低施工误差；第三，要把握好审查与复测的控制点。一方面，监理工程师应该在进行测量控制的过程中观察点位是木桩还是标石，然后测验点位的稳固与否，确保控制点能够满足标准桥梁工程的要求。另一方面，要做好复测工作，确保控制点与测量等级的标准要求相吻合，这样才能正式开展施工。

3.3.2 施工过程中的测量监理

在公路桥梁工程的施工过程中，监理工程师要做好五步工作，首先，监理工程师应该严格审查施工单位所提交的所有测量资料、施工记录、方案与图纸，判断施工参数是否符合精度标准，如何不达标就必须进行返修与重测。需要注意的是，在审核图纸时要细化施工阶段，为不同施工阶段的要求设计和审核相应的图纸，而且要注意对所有图纸进行统一保管，认真核查图纸是否与高墩施工技术及其理论存在偏差，为图纸标注清晰的文字说明，确保施工图纸和高墩施工技术以及地质资料的一致性，以此提升施工图纸的精准度与完整性。监理工程师应该做好图纸设计交底与审核工作，在公路桥梁工程施工前，先由设计师把施工图纸提交给专业技术管理人员施工管理员，这样可以让他们更加熟悉图纸，通过商讨来及时发现图纸中的问题，并不断完善施工图纸。在完成图纸设计交底与审核工作之后，要对图纸进行审核设计，即结合施工图纸的具体要求组建施工队伍组织，审核整个施工组织，预测施工过程中的变更，并提前制定相应的变更方案。此外，监理工程师应协同桥梁工程设计师和施工管理员结合施工图纸与计划方案，编撰完整的图纸预算文案和施工预算书，对施工材料采购进行科学有效地控制，编撰完整的指导书，用书面形式指明施工要点。桥梁工程项目经理和各施工班组也应该提交本组织技术交底的数码文献，方能做好技术交接工作。监理工程师还应该为每个施工人员分发一册标准的施工图集，及时标识图纸中的变更要点。

其次，监理工程师审核完资料以后，要测量桥梁混凝土的配置比，指导施工人员去除粒径大小超过1mm的粗骨料以提升混凝土性能。

再次，监理工程师应该审核施工边角后面交会处的测量控制点，对该交点进行加密处理，借助全站仪来测量三个交点的角度与边长，计算最准确的点位。

然后，监理工程师应该定期审查与复测各个控制点，一般情况下，前期的控制点经常会被损毁，因此，监理工程师要在一定间隔内予以复测，并做好加密工作。

另外，监理工程师应该统计最精准的测量结果，填写完整的“施工控制测量表”，并进行签名与认证。

3.3.3 施工放样时期的测量监理

在桥梁工程建设施工放样时期，监理工程师首先要精确核算桥梁桩基的桩位坐标，完善地基设计方案，明确地基工程的监理要点，保证基坑的开挖与维护工作质量。另一方面，监理工程师要发挥监督作用，认真测量标面的测量放样技术是否能够满足标准要求，在浇筑高性能混凝土和绑扎钢筋之前，要检测模板和支架是否安稳，然后在进行预压，修正偏移点。

3.3.4 竣工时的测量监理

在公路桥梁工程竣工时，监理工程师应该对桥梁桩基、桥台、承台、桥墩、丁字梁、帽梁、箱梁和桥面进行严密、全面地检测与验收，确保桥梁工程质量能够达到安全、稳定的标准要求。如果发现问题应该及时予以返修，并做好重测工作。

3.4 做好支架搭设

在高墩施工过程中的搭设支架能够确保垂直运输的顺利进展，提高施工活动的安全可靠性，避免桥梁在浇筑中发生变形。而实现这一目标，则需要做好支架搭设工作，确保支架在斜向、横向与纵向等不同角度都能够满足刚度与强度的要求，将沉陷值控制在标准范围内。施工技术人员应该遵循支架搭设流程，先夯实基土，使墩柱承台紧密相靠支架的脚手架。然后，要做好碗口件支架的搭设工作，将横杆和立杆之间的排间距以及实际间距应控制在标准举例之内。而且要注意在搭设扣件之前全面分析和计算支架的受力状况，将受力最大的立杆作为支架体的荷载底段。与此同时，要确保立杆的刚度和稳定性与施工质量要求相符。

3.5 提高混凝土浇筑质量

提高混凝土施工技术与浇筑质量，防止水泥水热化和施工裂缝等问题，宜使用超高性能混凝土进行施工。这种混凝土属于新型化的水泥基复合材料，和一般性的混凝土材料相对比而言，在抗拉、抗压、耐磨、耐腐蚀、阻裂、抗冻等方面均有着更加突出的优势。目前，超高性能混凝土已经在公路路桥建设中得到了大规模的普及应用。开展超高性能混凝土的制备工作所依据的原理是：提升组分细度及活性，取除其中的粗骨料，确保材料当中的缺陷能够降至最低，以确保能够获得更大的强度及良好的耐久性能，同时通过添加钢纤维来促使超高性能混凝土材料能够具备更加优异的韧性及抗拉性能。因此，开展超高性能混凝土材料的制备技术应满足以下两项要求：

（1） 改进材料配合比，将粒径大小超过1mm的粗骨料去除，以提升超高性能混凝土性能；提升堆积密度的重要价值即体现在减小超高性能混凝土的孔隙率，为实现这一目标，便需制备出优异的颗粒级配，确保材料颗粒能够达到更高的密实度。

（2） 选用和活性组分具有较高相溶性的高效减水剂。水胶比对于材料强度将会产生较大的影响，因而应当尽可能选用合理化的高效减水剂，在确保材料性能的前提下减小水胶比。

考虑到超高性能混凝土材料所具备的巨大优势特性，公路桥梁工程建设已经开始全面采用超高性能混凝土材料施工，特别是在装配式桥梁建设工作中。某装配式桥梁所预制的超高性能混凝土板材，利用后浇超高性能混凝土铰缝，和Ⅰ型梁所外伸的钢筋连接件形成整体，整桥共采用了15块2.42m×4.56m的肋板，厚度6.5cm，高20.4cm。对于超高性能混凝土肋板的成功应用有着巨大的现实价值，这同时也体现出了超高性能混凝土对于桥面板构造方式与施工形式所带来的影响。和一般混凝土材料相对比而言，超高性能混凝土板的厚度仅有其1/3，外观更加美观，且纤薄的形态也可方便于吊装施工，良好的耐久性也能够延长桥梁工程的使用寿命。

除此之外，在浇筑混凝土时应该做好运输与搅拌工作，控制好运输时间和搅拌时间，选择最先进的搅拌机，确保搅拌的均匀性。在利用管道运输混凝土时要保证接头的严密性，保持柔缓的弯度和笔直的管线。一般在混凝土浇筑过程中会受到桥梁墩身的影响，对此要借助砼输送泵或者二级泵站进行分段式浇筑，在浇筑之前，要严格检测钢筋、模板、支架的安全性与稳固性，做好保护工作，然后进行浇筑，确保接缝的严密性。如果混凝土的强度已经满足施工质量要求，就可以正确拆去模板，并做好桥梁台身和墩身的保护工作。

4 结语

综上所述，高墩施工技术有五大施工要点，分别是钢筋工艺、钢模板工程、测量监理工作、支架搭设和混凝土浇筑工艺等，施工技术人员在高速公路桥梁工程建设中应注意优化钢筋工艺，用优质钢筋绑定所有支架，着重量化绑定程序；精选高质量的钢模板，满足墩台结构要求，精确检测钢板尺寸，确保钢板的牢固性；严格检查桥梁施工质量，发挥施工监理作用，做好测量放样工作；确保支架在斜向、横向与纵向等不同角度都能够满足刚度与强度的要求，提高施工活动的安全可靠性，避免桥梁在浇筑中发生变形；优化混凝土施工技术与浇筑质量，防止出现水泥水热化和施工裂缝，做好桥梁台身和墩身的保护工作。

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